太行山南缘断裂带新构造活动及其区域运动学意义.docx

第 25 卷 第 2期2003 年 6月地震地质SEISMOLO GY AND GEOLOGYVol. 25 , No. 2J une ,2003太行山南缘断裂带新构造活动 及其区域运动学意义张岳桥马寅生杨农(中国地质科学院地质力学研究所 ,北京 100081)摘 要 基于 TM 遥感影像的构造地貌解译和野外活动断层滑动矢量的测量和分析,阐述了太行 山南缘断裂带第四纪左旋走滑活动的构造和地貌标志 ,反演了断裂变形的构造应力场,探讨了太行山 南缘断裂带左旋走滑活动的区域运动学意义。研究表明,第四纪时期太行山南缘断裂带是一条斜张左旋走滑断裂 。断层滑动矢量观测显示新近纪以来有 2 期引张应力作用 :早期为 N E - SW 向引张,晚期为 NNW - SSE 向引张 ,这个观测结果与渭河地堑盆地的新近纪 —第四纪 2期引张构造应力场一 致 。根据华北盆地构造资料推断 ,太行山南缘断裂带向东延伸与盆地内的泌阳 - 开封 -商丘断陷带 相接 ,共同构成了南华北和北华北 2 个断陷区的构造边界 。指出该断裂带作为南华北块体北缘,其新 构造时期的斜张左旋走滑活动与南部秦岭断裂系左旋走滑活动一致,它们组成了一个宽阔的、向东撒开的 、弥散型分布的左旋走滑形变带 ,调节着华南地块相对于华北地块向 SEE 方向的构造挤出。关键词太行山南缘断裂带 新构造活动 斜张左旋走滑 弥散型变形中图分类号 :P546文献标识码 :A文章编号 : 0253 - 4967 (2003) 02 - 0169 - 140引言太行山南缘断裂带是中国东部一条醒目的构造地貌边界带(马杏垣,1987;汪一鹏等, 1987 ; 杨主恩等 , 1999) ,位于太行山隆起南部 , 总体呈 E - W 向延伸。该断裂带是一条重要的 地质构造边界 ,分隔了南部豫皖断块区和北部太行山断块区 (张步春等 ,1980),两者基底性质不 同 ,构造样式各异 。南部构造区的构造线以 E - W 向至NWW - SEE向为主;而北部构造区的构 造线以NNE-SSW至NE-SW向为主,基底发育NW-SE向构造。从构造地貌特征看 ,约以 112°30′为界 ,太行山南缘断裂带可分为东西 2 段 ,西段由NWW-SEE 至 E - W 走向的断裂组成 ,这些断裂包括封门口断裂 、邵原北断裂等,它们构成了北侧王 屋山陡峻山脉和南侧丘陵地貌的边界 。王屋山最高海拔 1 800m ,平均海拔在 1 500m 以上,而 南侧丘陵地貌的海拔一般为 300m (图 1) 。东段走向 E - W 至 N EE - SWW,构成了太行山隆 起和南部黄河平原的边界断裂 ,地形高差为 450～720m 。向东延伸,该地貌边界带与太行山东 麓断裂带相接,向西延伸与中条山东缘NNE向断裂衔接,东西长约160km。TM 遥感图像解译清楚地表明 ,太行山南缘断裂带新构造活动显著 ,断裂活动不仅控制了〔收稿日期〕 2001 - 12 - 10 收稿 ,2002 - 03 - 11 改回。〔基金项目〕 国家自然科学基金 资助。170地 震 地 质25卷太行山的隆起地貌 ,同时也影响了南部区黄河流域的侵蚀地貌。由于没有历史地震活动的记 载,关于这条断裂带的新构造活动特征、向东延伸情况和区域运动学意义等研究较少。本文基 于对断裂带 TM 遥感图像的构造地貌解译和野外断层面上滑动矢量的观测,结合区域地质和盆 地分析资料,描述断裂带第四纪斜张左旋走滑活动的地质地貌证据,建立了新近纪以来的2期引张应力场,探讨了该断裂带新构造运动的区域意义。图 1 太行山南缘断裂带构造地貌简图Fig. 1 Simplified morphotectonic map of the southern marginal fault zone of the Taihangshan Mountains.1断裂带第四纪斜张左旋走滑活动1.1断裂带西段位于 E112°30′以西的断裂带西段主体对应着 NWW - SEE 走向的封门口断裂,在铁山河以 西转为 E - W 向 ,该段称为邵原北断层 。通过 TM遥感图像解译和野外观测获得了该断层左旋 走滑活动的证据 (图 2)。1. 1.1封门口断裂的左旋走滑活动在阳台宫 、清虚宫 (观测点 048 ,049 ;照 1c , d) 见活动主断面平直 ,向 S 倾 ,倾角50°～70°。 活动主断层上盘碎裂岩发育 ,断面上发育向 SE 倾伏的细长擦痕 ,指示左旋走滑活动分量。沿 断裂带可见不同级别的冲沟和水系 ,如大店河 、铁山河等均发生不同程度的左行偏移,指示断裂 左旋走滑运动 。在王屋山地区 ,主边界断裂下盘的山